Skanna av grundfärgen på ett mynt utgivet av Konrad, Markgreve av Meissen och innehavare av myntprerogativet, myntdatum ca. 1150. Kredit:Fraunhofer IFF
Otaliga historiska mynt som skiljer sig från varandra endast i detaljer finns i förvaring på tyska statliga museer. Till skillnad från målningar, dessa arkeologiska artefakter får inte märkas, märkta eller streckkodade. Forskare vid Fraunhofer Institute for Factory Operation and Automation IFF utvecklade en skanner- och analysmjukvara i samarbete med Sachsen-Anhalt State Office for Heritage Management and Archaeology, som digitalt fångar myntens visuella egenskaper och beskriver dem exakt på några sekunder. Skanningssystemet kan användas för att identifiera och känna igen myntfynd.
Falsk eller original? Även experter med tränat öga har svårt att svara på denna fråga i förhållande till historiska mynt. Hur, till exempel, kan förfalskningar som lämnats tillbaka till ett museum istället för de mynt som lånats till en utställning erkännas? Hur kan växlingar och förväxlingar förhindras bland föremål som lånas ut av museer? Medlemmar av personalen vid Sachsen-Anhalts statliga kontor för kulturarvsförvaltning och arkeologi sökte också svar på dessa frågor.
Runt 20, 000 mynt, ofta flera hundra år gamla, förvaras i Statskontorets arkiv och valv. Samlingen växer ständigt. Tills nu, detta ohanterligt breda utbud av historiska mynt har mödosamt registrerats och dokumenterats för hand. Till skillnad från målningar, mynten får inte vara märkta, märkta eller streckkodade. På jakt efter en lösning på detta problem och som en del av delstaten Sachsen-Anhalts digitaliseringskampanj som inkluderar digitaliseringen av kulturarvet, arkeologiska fynd och historiska mynt, Statskontoret vände sig till Fraunhofer IFF i Magdeburg.
Mynt yta skanning. Kredit:Fraunhofer IFF
Digitalt fingeravtryck av arkeologiska fynd
"Statskontoret strävade efter att digitalisera sin fullständiga numismatiska samling. Detta gav upphov till idén om att skapa ett digitalt fingeravtryck med vilket enskilda mynt kan kännas igen och klassificeras – ungefär som ansiktsigenkänning av människor. Fingeravtrycket ersätter streckkoden så att säga , " säger Dr Christian Teutsch, forskare vid Fraunhofer IFF, berättar om den första kontakten med Statskontoret för kulturminnesvård och arkeologi. De nära samarbetande partnerna designade ett visuellt datainsamlingssystem och mjukvaruanalyssystem i deras projekt "Digital Fingerprints of Archaeological Finds:Artifact Identification and Recognition Prototype", som gör detta genom att digitalisera och exakt beskriva de gamla mynten och få unika signaturer från mynten. Skanningssystemet var tvungen att uppnå en igenkänningsgrad på nittioåtta procent eller mer, arbeta kontaktlöst, och skaffa data från båda ansikten. Guld, silver, brons- och kopparmynt med diametrar på fem till sjuttiofem millimeter testades.
Kombinerad myntbasfärg och ytskanning. Kredit:Fraunhofer IFF
Upptäcka förfalskningar
Den nya skannern O.S.C.A.R., kort för Optical System for Coin Analysis and Recognition, inte bara skannar myntens visuella egenskaper utan också de minsta tecken på slitage som repor, klippning, konturer, kanter, gropar och bucklor, som gör ett föremål unikt. Detta är oumbärligt för att kunna identifiera många mynt av samma typ. "Självklart, förändringar kan upptäckas när ett mynt skannas två gånger. Detta gör det möjligt, till exempel, att kontrollera vid återlämnande av utlånade mynt om repor har inträffat, artefakten har skadats eller även om det är en falsk, säger ingenjören, anställd på affärsenheten Mät- och testteknik.
Hela systemet. Kredit:Fraunhofer IFF
Variabel ljuskällasjustering på de digitaliserade mynten
Skannern består av flera kameror och flera ljuskällor som lyser upp mynt från olika håll, möjliggör högprecisionsupplösning och förstoring. Detta gör det möjligt för Teutsch och hans team att markera och skanna varje funktion utan bländning eller reflektion. "Ljuskällorna kan roteras på monitorn virtuellt och flyttas över ett mynts yta efter önskemål. Det är en stor fördel för numismatiker, som nu kommer att kunna identifiera endast dåligt igenkännbara framsidor och backar mycket snabbare och mer exakt, " betonar Teutsch.
Själva digitaliseringsproceduren är enkel:När streckkoden på den speciella väskan som hör till varje mynt har skannats i förväg, mynten placeras var för sig under skannern. En knapptryckning räcker för att starta enheten. Ett specialutvecklat optiskt analyssystem rekonstruerar färg- och ytegenskaperna hos de historiska artefakterna. Skannern fångar över 1000 visuella funktioner per mynt. De inspelade bilderna tolkas som mätdata. Referensprover och färgdiagram säkerställer att varje bild är standardiserad och dess färgrymd är jämförbar. Detta säkerställer att bilddata kan jämföras mellan olika institutioner. I nästa steg, alla mätdata överförs till analysmjukvaran, som använder data för att beräkna det digitala fingeravtrycket. "Programvaran jämför mynt med hjälp av databasen, d.v.s. söker efter sina signaturer. Det fanns inget sätt att identifiera dem tidigare. Kunskap om fyndplatsen och annan information gick förlorad om en påse föll på marken och myntet ramlade ut, säger Teutsch. Nu, staters kulturarvsbyråer och museer kan göra myntfynd tillgängliga för allmänheten också. Vad är mer, alla staters myntdatabaser kan krysskontrolleras. Samarbetet med den nationella myntdatabasen KENOM tas också till en ny nivå. Numismatiker kan använda den digitala datan för att fastställa korrelationer mellan olika mynt eller hitta platser och därmed historiska användningssammanhang.
10, 000 Mynt Redan digitaliserade
Det nya skanningssystemet gör det möjligt att digitalisera och dokumentera den numismatiska samlingen automatiskt, påskyndade det mödosamma arbetet oerhört. Projektpartnerna har redan skannat in 10, 000 mynt. Den kompletta samlingen av 20, 000 exemplar kommer snart att digitaliseras.
Numismatiker var vederbörligen imponerade efter en första presentation av prototypen. "Det nya skanningssystemet kommer att revolutionera numismatiken i Europa, säger Teutsch, rekapitulera. Det fina med det är att applikationen potentiellt kan analysera målningar också, eftersom systemet fångar penseldrag, för. Färger kan smidas, men exakt pensel kan inte. "Vi upptäcker vilken Van Gogh som helst med vår lösning, garanterat. En förfalskning skulle omedelbart kunna identifieras på grund av avvikelser i detaljerna för applicering av färg och åsar orsakade av borstborst.